Định luật Ohm cho toàn mạch, suất điện động

Dụng cụ

• Nguồn điện có suất điện động ℰ và điện trở trong r (mô hình 3D, kéo để xoay)
• Thanh trượt “Cảm ứng từ / mức” (đọc số tesla, điều chỉnh biên độ đồ thị)
• Thanh trượt “Góc / tốc độ” (đóng vai trò điện trở trong r trong readout, Ω)
• Nút “Tạm dừng / Chạy tiếp” cho từng hình
• Readout dòng điện “I = ℰ/(R+r)” (A)

Các bước tiến hành

1. Đọc dòng điện toàn mạch

   Ở mục 1, quan sát mô hình nguồn và vòng mạch; kéo canvas để xoay góc nhìn. Đọc readout “I = ℰ/(R+r) = … A (ℰ = 1 V, R = 1 Ω, r = … Ω)” và đối chiếu với công thức $I = \frac{\mathcal E}{R+r}$ tính tay từ các số hiển thị.

2. Đổi điện trở trong r

   Kéo thanh trượt “Góc / tốc độ” từ nhỏ đến lớn — nó điều khiển r (Ω) trong readout. Ghi lại I ở ba giá trị r và kiểm tra I giảm khi r tăng theo $I = \mathcal E/(R+r)$; với r → 0, nguồn trở thành lý tưởng và $U \to \mathcal E$. Bấm “Tạm dừng” nếu muốn đọc số khi hình đứng yên.

3. Đối chiếu với đồ thị định lượng

   Ở mục 2, đồ thị cập nhật theo tham số; giữ một thanh trượt cố định rồi đổi thanh còn lại. Dùng “Cảm ứng từ / mức” để đổi biên độ hiển thị và “Góc / tốc độ” để đổi r; đọc lại readout của mục 2 và kiểm tra hiệu điện thế hai cực theo $U = \mathcal E - Ir$ cho từng cặp (I, r).

4. Dự đoán giới hạn nguồn lý tưởng

   Trước khi kéo “Góc / tốc độ” về cực tiểu, dự đoán I và U khi r ≈ 0 theo $I \approx \mathcal E/R$ và $U \approx \mathcal E$; sau đó kéo slider để kiểm tra. Ngược lại, đặt r lớn nhất và nhận xét dòng yếu đi — giải thích tại sao pin cũ (r lớn) vẫn đo được hiệu điện thế hở gần $\mathcal E$ nhưng cấp dòng kém.

Mô phỏng

Lịch sử thí nghiệm

Nhà vật lý liên quan

Chủ đề liên quan trong thư viện